一种基于GPS数据的工业园区物流关键路段识别方法技术

本发明专利技术提供一种基于GPS数据的工业园区物流关键路段识别方法，该方法先获取电子围栏内供应商及工业园区的物流信息、网络拓扑结构数据、北斗GPS数据，通过对上述数据进行计算以获取节点拓扑结构参数、节点物流吸引力、路段拓扑结构参数、路段动态平均速度、路段动态服务水平及路段动态交通量，之后再利用上述数据获得路段的物流吸引力和路段动态通行能力，进而获取路段动态关键度，然后根据关键度排序动态识别物流关键路段。该方法在识别时考虑城市建成环境因素、物流企业分布特征和物流车辆的时空特征，对物流关键路段的识别更具针对性和准确性，而且实时读取的物流车辆的GPS数据保持了较高的实时度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GPS数据的工业园区物流关键路段识别方法
本专利技术属于城市路网规划领域，涉及关键路段识别，具体涉及一种基于GPS数据的工业园区物流关键路段识别方法。
技术介绍
在城市路网规划领域，由于城市道路建成环境因素会影响生产物料同城配送；因此，十分需要针对工业园区及其吸引范围内的干线交通进行精细化组织，以保障生产物料的有效送达和精益化供应。混合交通流条件下，生产服务型物流车辆的同城配送与居民出行共同对城市交通产生影响，采集分析物流车辆的动态轨迹数据，挖掘物流车辆的出行时空分布特征，实时识别出物流关键路段，可为工业园区乃至城市交通精细化组织提供有力决策支持。现有的物流关键路段识别方法主要有三种，第一种是采用出租车、公交车GPS数据挖掘方法识别交通异常[201510060839.9,201610483132.3]、调配车辆[201710131675.3]、判定公交运行状态[202010081991.6,201811407198.X，201610483132.3]，通过大量个体轨迹揭示群体的时空行为规律，但利用浮动车的大规模数据识别关键路段，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GPS数据的工业园区物流关键路段识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤1、根据供应商分布和工业园区的交通影响范围，划定电子围栏；/n步骤2、获取电子围栏内供应商及工业园区的物流信息，包括供应商的经纬度坐标、供给物流量、工业园区入口的经纬度坐标、需求物流量；/n步骤3、预处理电子围栏范围内网络拓扑结构数据，使格式统一，所述网络拓扑结构数据包括围栏范围内的节点信息和路段信息；所述节点信息包括节点编号、节点经纬度坐标、节点各相位绿信比；所述路段信息包括路段编号、路段起止点、路段等级、路段长度、路段车道数、路段设计通行速度；/n步骤4、获取北斗GPS数据，并进行预处理，数据包括...

【技术特征摘要】
1.一种基于GPS数据的工业园区物流关键路段识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、根据供应商分布和工业园区的交通影响范围，划定电子围栏；
步骤2、获取电子围栏内供应商及工业园区的物流信息，包括供应商的经纬度坐标、供给物流量、工业园区入口的经纬度坐标、需求物流量；
步骤3、预处理电子围栏范围内网络拓扑结构数据，使格式统一，所述网络拓扑结构数据包括围栏范围内的节点信息和路段信息；所述节点信息包括节点编号、节点经纬度坐标、节点各相位绿信比；所述路段信息包括路段编号、路段起止点、路段等级、路段长度、路段车道数、路段设计通行速度；
步骤4、获取北斗GPS数据，并进行预处理，数据包括物流车辆ID信息、物流车辆位置的经纬度信息与相应的时间戳、物流车辆与正北方向夹角、物流车辆所处位置海拔、物流车辆瞬时速度；
步骤5、根据步骤3的节点信息和路段信息计算节点拓扑结构参数，包括节点连接度和节点的通行能力；
节点i的连接度的计算公式如下：












其中，ki为节点i的连接度，为第i个节点的入度，指与节点i相连且方向指向该节点的边的数目；为第i个节点的出度，指与节点i相连且由该节点指向其他节点的边的数目，N为节点数量；
节点i的通行能力CAPi的计算公式如下：



其中，CAPi为节点i的通行能力；CAPi-a为第a条进口车道的通行能力；Si-a为第a条进口车道的规划饱和流量，按照国标标准并根据路段等级确定；λi-a为第a条进口车道对应的相位绿信比；
步骤6、根据步骤2的供应商和工业园区的物流信息以及步骤5的节点通行能力计算节点的物流吸引力，
节点i的物流吸引力的计算公式如下：









其中，fi-A为节点i对供应商的吸引力，fi-Γ为节点i对工业园区入口的吸引力fi-Γ，fi为节点i的物流吸引力，CAPi为节点i的通行能力，di-A为节点i到供应商A的距离；di-Γ为节点i到工业园区入口Γ的距离；WA为供应商A的供给物流量，当某供应商的供给物流量未知时，取所有物流量的平均值计算，ω1为对供应商A的节点i的物流吸引力的权重，ω2为对工业园区入口Γ的节点i的物流吸引力的权重，ω1+ω2＝1；
步骤7、根据步骤3的路段信息和步骤5的节点连接度计算路段拓扑结构参数，包括路段连接度、路段权值和路段拓扑值；
路段a的连接度Ka的计算公式如下：
Ka＝ki+kj
其中，节点i和节点j分别为路段的起止点，ki和kj分别为两节点的连接度；
路段a的拓扑值Ta的计算公式如下：
Ta＝β1·Ka·Da+β2·La
其中，La为路段长度，β1为路段连接度Ka和路段权值Da乘积的权重，β2为路段长度的权重，β1+β2＝1，Da根据路段等级确定；
步骤8、根据步骤4的GPS数据计算路段的动态平均速度，之后判断给定粒度的时间窗下是否有多辆车经过路段a，若是，则计算该时间窗下路段a的所有动态平均速度的平均值，记录为
路段a的动态平均速度Va的计算公式如下：



其中，dij为路段a的节点i到节点j的距离，ti为令x＝1时，GPS数据的第x行的轨迹位置位于节点i处的时间戳，tj为令x＝x+1时，GPS数据的第x行的轨迹位置位于节点j处的时间戳；
步骤9、根据步骤3的路段等级和步骤8路段的所有动态平均速度的平均值，确定路段a的动态服务水平Sa；
步骤10、读取步骤4的GPS数据中的全部轨迹点，进行DBSCAN聚类分析，记录聚类分析所得簇数，根据簇中点的经纬度，确定每个簇所包含的路段，之后计算路段a的动态交通量Qa，计算公式如下：






其中，路段a属于第K个簇，节点i和j分别为路段a的起止点，σa为路段a对应大车比，D*ε为每个簇平均邻域密度参数列表，为第K个簇的平均邻域密度；
步骤11、根据步骤6...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝凤，聂辽栋，李春峰，解成，孙禹，刘娇娇，杨成延，郑黎黎，
申请(专利权)人：吉林大学，中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22